#include "touch.h"

_m_tp_dev tp_dev=
        {
                TP_Init,
                TP_Scan,
                TP_Adjust,
                0,
                0,
                0,
                0,
                0,
                0,
                0,
                0,
        };
//默认为touchtype=0的数据.
u8 CMD_RDX=0XD0;
u8 CMD_RDY=0X90;

//SPI写数据
//向触摸屏IC写入1byte数据
//num:要写入的数据
void TP_Write_Byte(u8 num)
{
    u8 count=0;
    for(count=0;count<8;count++)
    {
        if(num&0x80)TDIN=1;
        else TDIN=0;
        num<<=1;
        TCLK=0;
        delay_us(1);
        TCLK=1;		//上升沿有效
    }
}
//SPI读数据
//从触摸屏IC读取adc值
//CMD:指令
//返回值:读到的数据
u16 TP_Read_AD(u8 CMD)
{
    u8 count=0;
    u16 Num=0;
    TCLK=0;		//先拉低时钟
    TDIN=0; 	//拉低数据线
    TCS=0; 		//选中触摸屏IC
    TP_Write_Byte(CMD);//发送命令字
    delay_us(6);//ADS7846的转换时间最长为6us
    TCLK=0;
    delay_us(1);
    TCLK=1;		//给1个时钟，清除BUSY
    delay_us(1);
    TCLK=0;
    for(count=0;count<16;count++)//读出16位数据,只有高12位有效
    {
        Num<<=1;
        TCLK=0;	//下降沿有效
        delay_us(1);
        TCLK=1;
        if(DOUT)Num++;
    }
    Num>>=4;   	//只有高12位有效.
    TCS=1;		//释放片选
    return(Num);
}
//读取一个坐标值(x或者y)
//连续读取READ_TIMES次数据,对这些数据升序排列,
//然后去掉最低和最高LOST_VAL个数,取平均值
//xy:指令（CMD_RDX/CMD_RDY）
//返回值:读到的数据
#define READ_TIMES 5 	//读取次数
#define LOST_VAL 1	  	//丢弃值
u16 TP_Read_XOY(u8 xy)
{
    u16 i, j;
    u16 buf[READ_TIMES];
    u16 sum=0;
    u16 temp;
    for(i=0;i<READ_TIMES;i++)buf[i]=TP_Read_AD(xy);
    for(i=0;i<READ_TIMES-1; i++)//排序
    {
        for(j=i+1;j<READ_TIMES;j++)
        {
            if(buf[i]>buf[j])//升序排列
            {
                temp=buf[i];
                buf[i]=buf[j];
                buf[j]=temp;
            }
        }
    }
    sum=0;
    for(i=LOST_VAL;i<READ_TIMES-LOST_VAL;i++)sum+=buf[i];
    temp=sum/(READ_TIMES-2*LOST_VAL);
    return temp;
}
//读取x,y坐标
//最小值不能少于100.
//x,y:读取到的坐标值
//返回值:0,失败;1,成功。
u8 TP_Read_XY(u16 *x,u16 *y)
{
    u16 xtemp,ytemp;
    xtemp=TP_Read_XOY(CMD_RDX);
    ytemp=TP_Read_XOY(CMD_RDY);
    //if(xtemp<100||ytemp<100)return 0;//读数失败
    *x=xtemp;
    *y=ytemp;
    return 1;//读数成功
}
//连续2次读取触摸屏IC,且这两次的偏差不能超过
//ERR_RANGE,满足条件,则认为读数正确,否则读数错误.
//该函数能大大提高准确度
//x,y:读取到的坐标值
//返回值:0,失败;1,成功。
#define ERR_RANGE 50 //误差范围
u8 TP_Read_XY2(u16 *x,u16 *y)
{
    u16 x1,y1;
    u16 x2,y2;
    u8 flag;
    flag=TP_Read_XY(&x1,&y1);
    if(flag==0)return(0);
    flag=TP_Read_XY(&x2,&y2);
    if(flag==0)return(0);
    if(((x2<=x1&&x1<x2+ERR_RANGE)||(x1<=x2&&x2<x1+ERR_RANGE))//前后两次采样在+-50内
       &&((y2<=y1&&y1<y2+ERR_RANGE)||(y1<=y2&&y2<y1+ERR_RANGE)))
    {
        *x=(x1+x2)/2;
        *y=(y1+y2)/2;
        return 1;
    }else return 0;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//与LCD部分有关的函数
//画一个触摸点
//用来校准用的
//x,y:坐标
//color:颜色
void TP_Drow_Touch_Point(u16 x,u16 y,u16 color)
{
    POINT_COLOR=color;
    LCD_DrawLine(x-12,y,x+13,y);//横线
    LCD_DrawLine(x,y-12,x,y+13);//竖线
    LCD_DrawPoint(x+1,y+1);
    LCD_DrawPoint(x-1,y+1);
    LCD_DrawPoint(x+1,y-1);
    LCD_DrawPoint(x-1,y-1);
    LCD_Draw_Circle(x,y,6);//画中心圈
}
//画一个大点(2*2的点)
//x,y:坐标
//color:颜色
void TP_Draw_Big_Point(u16 x,u16 y,u16 color)
{
    POINT_COLOR=color;
    LCD_DrawPoint(x,y);//中心点
    LCD_DrawPoint(x+1,y);
    LCD_DrawPoint(x,y+1);
    LCD_DrawPoint(x+1,y+1);
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//触摸按键扫描
//tp:0,屏幕坐标;1,物理坐标(校准等特殊场合用)
//返回值:当前触屏状态.
//0,触屏无触摸;1,触屏有触摸
u8 TP_Scan(u8 tp)
{
    if(PEN==0)//有按键按下
    {
        if(tp)TP_Read_XY2(&tp_dev.x[0],&tp_dev.y[0]);//读取物理坐标
        else if(TP_Read_XY2(&tp_dev.x[0],&tp_dev.y[0]))//读取屏幕坐标
        {
            tp_dev.x[0]=tp_dev.xfac*tp_dev.x[0]+tp_dev.xoff;//将结果转换为屏幕坐标
            tp_dev.y[0]=tp_dev.yfac*tp_dev.y[0]+tp_dev.yoff;
        }
        if((tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)==0)//之前没有被按下
        {
            tp_dev.sta=TP_PRES_DOWN|TP_CATH_PRES;//按键按下
            tp_dev.x[4]=tp_dev.x[0];//记录第一次按下时的坐标
            tp_dev.y[4]=tp_dev.y[0];
        }
    }else
    {
        if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)//之前是被按下的
        {
            tp_dev.sta&=~(1<<7);//标记按键松开
        }else//之前就没有被按下
        {
            tp_dev.x[4]=0;
            tp_dev.y[4]=0;
            tp_dev.x[0]=0xffff;
            tp_dev.y[0]=0xffff;
        }
    }
    return tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN;//返回当前的触屏状态
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//保存在EEPROM里面的地址区间基址,占用14个字节(RANGE:SAVE_ADDR_BASE~SAVE_ADDR_BASE+13)
#define SAVE_ADDR_BASE 40
//保存校准参数
void TP_Save_Adjdata(void)
{
    AT24CXX_Write(SAVE_ADDR_BASE,(u8*)&tp_dev.xfac,14);	//强制保存&tp_dev.xfac地址开始的14个字节数据，即保存到tp_dev.touchtype
    AT24CXX_WriteOneByte(SAVE_ADDR_BASE+14,0X0A);		//在最后，写0X0A标记校准过了
}
//得到保存在EEPROM里面的校准值
//返回值：1，成功获取数据
//        0，获取失败，要重新校准
u8 TP_Get_Adjdata(void)
{
    u8 temp;
    temp=AT24CXX_ReadOneByte(SAVE_ADDR_BASE+14);//读取标记字,看是否校准过！
    if(temp==0X0A)//触摸屏已经校准过了
    {
        AT24CXX_Read(SAVE_ADDR_BASE,(u8*)&tp_dev.xfac,14);//读取之前保存的校准数据
        if(tp_dev.touchtype)//X,Y方向与屏幕相反
        {
            CMD_RDX=0X90;
            CMD_RDY=0XD0;
        }else				   //X,Y方向与屏幕相同
        {
            CMD_RDX=0XD0;
            CMD_RDY=0X90;
        }
        return 1;
    }
    return 0;
}
//提示字符串
u8* const TP_REMIND_MSG_TBL="Please use the stylus click the cross on the screen.The cross will always move until the screen adjustment is completed.";

//提示校准结果(各个参数)
void TP_Adj_Info_Show(u16 x0,u16 y0,u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u16 x3,u16 y3,u16 fac)
{
    POINT_COLOR=RED;
    LCD_ShowString(40,160,lcddev.width,lcddev.height,16,"x1:");
    LCD_ShowString(40+80,160,lcddev.width,lcddev.height,16,"y1:");
    LCD_ShowString(40,180,lcddev.width,lcddev.height,16,"x2:");
    LCD_ShowString(40+80,180,lcddev.width,lcddev.height,16,"y2:");
    LCD_ShowString(40,200,lcddev.width,lcddev.height,16,"x3:");
    LCD_ShowString(40+80,200,lcddev.width,lcddev.height,16,"y3:");
    LCD_ShowString(40,220,lcddev.width,lcddev.height,16,"x4:");
    LCD_ShowString(40+80,220,lcddev.width,lcddev.height,16,"y4:");
    LCD_ShowString(40,240,lcddev.width,lcddev.height,16,"fac is:");
    LCD_ShowNum(40+24,160,x0,4,16);		//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24+80,160,y0,4,16);	//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24,180,x1,4,16);		//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24+80,180,y1,4,16);	//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24,200,x2,4,16);		//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24+80,200,y2,4,16);	//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24,220,x3,4,16);		//显示数值
    LCD_ShowNum(40+24+80,220,y3,4,16);	//显示数值
    LCD_ShowNum(40+56,240,fac,3,16); 	//显示数值,该数值必须在95~105范围之内.

}

//触摸屏校准代码
//得到四个校准参数
void TP_Adjust(void)
{
    u16 pos_temp[4][2];//坐标缓存值
    u8  cnt=0;
    u16 d1,d2;
    u32 tem1,tem2;
    double fac;
    u16 outtime=0;
    cnt=0;
    POINT_COLOR=BLUE;
    BACK_COLOR =WHITE;
    LCD_Clear(WHITE);//清屏
    POINT_COLOR=RED;//红色
    LCD_Clear(WHITE);//清屏
    POINT_COLOR=BLACK;
    LCD_ShowString(40,40,160,100,16,(u8*)TP_REMIND_MSG_TBL);//显示提示信息
    TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);//画点1
    tp_dev.sta=0;//消除触发信号
    tp_dev.xfac=0;//xfac用来标记是否校准过,所以校准之前必须清掉!以免错误
    while(1)//如果连续10秒钟没有按下,则自动退出
    {
        tp_dev.scan(1);//扫描物理坐标
        if((tp_dev.sta&0xc0)==TP_CATH_PRES)//按键按下了一次(此时按键松开了.)
        {
            outtime=0;
            tp_dev.sta&=~(1<<6);//标记按键已经被处理过了.

            pos_temp[cnt][0]=tp_dev.x[0];
            pos_temp[cnt][1]=tp_dev.y[0];
            cnt++;
            switch(cnt)
            {
                case 1:
                    TP_Drow_Touch_Point(20,20,WHITE);				//清除点1
                    TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,20,RED);	//画点2
                    break;
                case 2:
                    TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,20,WHITE);	//清除点2
                    TP_Drow_Touch_Point(20,lcddev.height-20,RED);	//画点3
                    break;
                case 3:
                    TP_Drow_Touch_Point(20,lcddev.height-20,WHITE);			//清除点3
                    TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,lcddev.height-20,RED);	//画点4
                    break;
                case 4:	 //全部四个点已经得到
                    //对边相等
                    tem1=abs(pos_temp[0][0]-pos_temp[1][0]);//x1-x2
                    tem2=abs(pos_temp[0][1]-pos_temp[1][1]);//y1-y2
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d1=sqrt(tem1+tem2);//得到1,2的距离

                    tem1=abs(pos_temp[2][0]-pos_temp[3][0]);//x3-x4
                    tem2=abs(pos_temp[2][1]-pos_temp[3][1]);//y3-y4
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d2=sqrt(tem1+tem2);//得到3,4的距离
                    fac=(float)d1/d2;
                    if(fac<0.95||fac>1.05||d1==0||d2==0)//不合格
                    {
                        cnt=0;
                        TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,lcddev.height-20,WHITE);	//清除点4
                        TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);								//画点1
                        TP_Adj_Info_Show(pos_temp[0][0],pos_temp[0][1],pos_temp[1][0],pos_temp[1][1],pos_temp[2][0],pos_temp[2][1],pos_temp[3][0],pos_temp[3][1],fac*100);//显示数据
                        continue;
                    }
                    tem1=abs(pos_temp[0][0]-pos_temp[2][0]);//x1-x3
                    tem2=abs(pos_temp[0][1]-pos_temp[2][1]);//y1-y3
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d1=sqrt(tem1+tem2);//得到1,3的距离

                    tem1=abs(pos_temp[1][0]-pos_temp[3][0]);//x2-x4
                    tem2=abs(pos_temp[1][1]-pos_temp[3][1]);//y2-y4
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d2=sqrt(tem1+tem2);//得到2,4的距离
                    fac=(float)d1/d2;
                    if(fac<0.95||fac>1.05)//不合格
                    {
                        cnt=0;
                        TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,lcddev.height-20,WHITE);	//清除点4
                        TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);								//画点1
                        TP_Adj_Info_Show(pos_temp[0][0],pos_temp[0][1],pos_temp[1][0],pos_temp[1][1],pos_temp[2][0],pos_temp[2][1],pos_temp[3][0],pos_temp[3][1],fac*100);//显示数据
                        continue;
                    }//正确了

                    //对角线相等
                    tem1=abs(pos_temp[1][0]-pos_temp[2][0]);//x1-x3
                    tem2=abs(pos_temp[1][1]-pos_temp[2][1]);//y1-y3
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d1=sqrt(tem1+tem2);//得到1,4的距离

                    tem1=abs(pos_temp[0][0]-pos_temp[3][0]);//x2-x4
                    tem2=abs(pos_temp[0][1]-pos_temp[3][1]);//y2-y4
                    tem1*=tem1;
                    tem2*=tem2;
                    d2=sqrt(tem1+tem2);//得到2,3的距离
                    fac=(float)d1/d2;
                    if(fac<0.95||fac>1.05)//不合格
                    {
                        cnt=0;
                        TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,lcddev.height-20,WHITE);	//清除点4
                        TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);								//画点1
                        TP_Adj_Info_Show(pos_temp[0][0],pos_temp[0][1],pos_temp[1][0],pos_temp[1][1],pos_temp[2][0],pos_temp[2][1],pos_temp[3][0],pos_temp[3][1],fac*100);//显示数据
                        continue;
                    }//正确了
                    //计算结果
                    tp_dev.xfac=(float)(lcddev.width-40)/(pos_temp[1][0]-pos_temp[0][0]);//得到xfac
                    tp_dev.xoff=(lcddev.width-tp_dev.xfac*(pos_temp[1][0]+pos_temp[0][0]))/2;//得到xoff

                    tp_dev.yfac=(float)(lcddev.height-40)/(pos_temp[2][1]-pos_temp[0][1]);//得到yfac
                    tp_dev.yoff=(lcddev.height-tp_dev.yfac*(pos_temp[2][1]+pos_temp[0][1]))/2;//得到yoff
                    if(abs(tp_dev.xfac)>2||abs(tp_dev.yfac)>2)//触屏和预设的相反了.
                    {
                        cnt=0;
                        TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width-20,lcddev.height-20,WHITE);	//清除点4
                        TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);								//画点1
                        LCD_ShowString(40,26,lcddev.width,lcddev.height,16,"TP Need readjust!");
                        tp_dev.touchtype=!tp_dev.touchtype;//修改触屏类型.
                        if(tp_dev.touchtype)//X,Y方向与屏幕相反
                        {
                            CMD_RDX=0X90;
                            CMD_RDY=0XD0;
                        }else				   //X,Y方向与屏幕相同
                        {
                            CMD_RDX=0XD0;
                            CMD_RDY=0X90;
                        }
                        continue;
                    }
                    POINT_COLOR=BLUE;
                    LCD_Clear(WHITE);//清屏
                    LCD_ShowString(35,110,lcddev.width,lcddev.height,16,"Touch Screen Adjust OK!");//校正完成
                    delay_ms(1000);
                    TP_Save_Adjdata();
                    LCD_Clear(WHITE);//清屏
                    return;//校正完成
            }
        }
        delay_ms(10);
        outtime++;
        if(outtime>1000)
        {
            TP_Get_Adjdata();
            break;
        }
    }
}
//触摸屏初始化
//返回值:0,没有进行校准
//       1,进行过校准
u8 TP_Init(void)
{
    if(lcddev.id==0X5510)				//4.3寸电容触摸屏
    {
        if(GT9147_Init()==0)			//是GT9147
        {
            tp_dev.scan=GT9147_Scan;	//扫描函数指向GT9147触摸屏扫描
        }else
        {
            OTT2001A_Init();
            tp_dev.scan=OTT2001A_Scan;	//扫描函数指向OTT2001A触摸屏扫描
        }
        tp_dev.touchtype|=0X80;			//电容屏
        tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//横屏还是竖屏
        return 0;
    }else if(lcddev.id==0X1963)			//7寸电容触摸屏
    {
        FT5206_Init();
        tp_dev.scan=FT5206_Scan;		//扫描函数指向GT9147触摸屏扫描
        tp_dev.touchtype|=0X80;			//电容屏
        tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//横屏还是竖屏
        return 0;
    }else
    {
        //注意,时钟使能之后,对GPIO的操作才有效
        //所以上拉之前,必须使能时钟.才能实现真正的上拉输出
        RCC->APB2ENR|=1<<3;    	//PB时钟使能
        RCC->APB2ENR|=1<<7;    	//PF时钟使能

        GPIOB->CRL&=0XFFFFF00F;	//PB1/2设置
        GPIOB->CRL|=0X00000830;	//PB1推挽输出,PB2上拉输入
        GPIOB->ODR|=3<<1;      	//PB1/2上拉
        GPIOF->CRH&=0XFFFF000F;	//PF9/10/11设置
        GPIOF->CRH|=0X00003830;	//PF10上拉输入,PF9/11推挽输出
        GPIOF->ODR|=7<<9;      	//PF9,10,11 全部上拉
        TP_Read_XY(&tp_dev.x[0],&tp_dev.y[0]);//第一次读取初始化
        AT24CXX_Init();			//初始化24CXX
        if(TP_Get_Adjdata())return 0;//已经校准
        else			  		//未校准?
        {
            LCD_Clear(WHITE);	//清屏
            TP_Adjust();  		//屏幕校准
        }
        TP_Get_Adjdata();
    }
    return 1;
}
